算子分析

进行算子开发前，开发者应首先进行算子分析，算子分析包含：明确算子的功能及数学表达式，选择算子开发方式（DSL方式或者TIK方式），最后细化并明确算子规格，分析流程如下所示：

1. 分析算子算法的原理，提取出算子的数学表达式。

   例如Atanh算子，反双曲正切函数atanh是双曲正切函数tanh的反函数，等价于tanh^-1x，数学表达式如下：

   

   定义区间为(-1, 1)，值域范围为(-∞, +∞)，关于原点对称，为奇函数。

2. 明确算子开发方式及使用的计算接口，详细接口请参见TBE DSL API或TBE TIK API。
   1. 基于算子的数学表达式，提取出需要使用的基本运算。

      根据Atanh算子的数学表达式，可看出用到的基本运算有：

      +，-，*，/，ln()

   2. 分析TBE DSL提供的接口是否可满足计算逻辑描述的要求，若能够满足，则优先选用DSL方式进行开发。

      DSL开发方式的主要特点是CANN预先在TVM的机制上面封装了若干运算接口，并配备了常用的运算模板，开发过程中只需要关注算子的运算逻辑，不需要关注底层昇腾AI处理器的数据适配和指令的运算流程。DSL开发的方式最方便快捷，可以满足Pow、Sqrt、ReduceSum等这些基本数学运算的实现。当前DSL提供了加减乘除、对数、指数等的计算接口，开发者可以基于这些接口组合出需要的逻辑。

      例如，Atanh算子用到的基本运算有+，-，*，/，ln()，分析TBE DSL提供的API是否可满足这些运算要求：

      • +：可通过tbe.dsl.vadd接口实现。
      • -：可通过tbe.dsl.vmul接口实现参数乘以-1，从而得到负数，然后与被减数相加。
      • *：可通过tbe.dsl.vmul接口实现tensor乘以标量0.5。
      • /：可通过tbe.dsl.vdiv接口实现两个tesnor相除。
      • ln()：可通过tbe.dsl.vlog接口实现对数运算。

      通过如上分析，可看出TBE DSL接口满足Atanh算子的实现要求，所以可优先选择TBE DSL方式进行Atanh算子的实现。

   3. 若DSL接口无法满足计算逻辑描述或者实现后性能无法满足开发者要求，则选择TIK方式进行开发。

      基于TIK的自定义算子开发，提供了对Buffer的管理和数据自动同步机制，但需要开发者手动计算数据的分片和索引，需要开发者对AI Core架构非常了解，入门难度更高。理论上所有的算子都是可以使用TIK的开发方式，当DSL不能满足开发诉求的时候，可以选择TIK开发方式。

3. 明确详细算子规格。

   2明确使用的算子实现方式及算子实现接口后，需要进一步明确算子输入输出支持的数据类型，形态以及数据排布格式，明确算子实现文件名称、算子实现函数名称以及算子的类型（OpType）。

   以上作为算子开发设计规格。